要將 ROS 應用於 Gazebo 模擬中的機器手臂，其操作流程與環境需求大致如下：
1#環境需求
1.1●作業系統：
○建議使用 Ubuntu Linux，因為 ROS 和 Gazebo 在 Ubuntu 上的支援度最高.
○建議使用 Ubuntu 20.04 或 22.04，但也要考慮 ROS 版本之間的相容性.
1.2●ROS 版本：
○選擇與 Gazebo 版本相容的 ROS 版本.
○目前較常使用的是 ROS Noetic 和 ROS2 Galactic/Humble.
○ROS Noetic 與 Gazebo 9 搭配使用.
1.3●Gazebo 版本：
○Gazebo 作為一個獨立的開源機器人模擬平台.
○Gazebo 預設安裝在 Ubuntu 22.04 上.
○舊版 Gazebo 名稱是 "Gazebo Ignition"，而 "經典 Gazebo" 前身是 Gazebo.
○Gazebo 可以單獨使用，也可以與 ROS 整合.
○Gazebo 模擬器是基於 OGRE 的引擎.
○Gazebo 支援多載具模擬.
1.4●硬體：
○基本的電腦硬體配備，能順暢執行虛擬機和模擬軟體.
○如果需要更真實的渲染效果，則需要有支援 GPU 的環境.
2#操作流程
2.1.安裝 ROS 和 Gazebo：
○根據你的 Ubuntu 版本安裝 ROS.
○ROS 通常會自動安裝相容的 Gazebo 版本.
○可以輸入 gazebo 指令來確認 Gazebo 是否安裝成功.
○使用 sudo apt-get install ros-<ros_distro>-gazebo-* 安裝 ROS 的 Gazebo 相關套件.
2.2.建立 ROS 工作空間 (Workspace)：
○建立 catkin 工作空間，用來存放 ROS 專案.
○使用 rosdep install --from-paths ./src --ignore-packages-from-source --rosdistro <ros_distro> -y 指令來自動安裝 workspace 中需要的套件.
2.3.Gazebo 與 ROS 的整合：
○使用 gazebo_ros_pkgs 套件，讓 ROS 和 Gazebo 能夠通訊.
○gazebo_ros_pkgs 提供了一些工具，讓你使用 roslaunch 啟動 Gazebo，並從 ROS 存取 Gazebo 的資訊.
○確認 gazebo_ros 安裝正確，可以執行 roslaunch gazebo_ros empty_world.launch 指令.
2.4.機器手臂的建模：
○使用 URDF (Unified Robot Description Format) 來描述機器手臂.
○URDF 是一種 XML 檔案，用於定義機器手臂的結構、連桿、關節等.
○可以使用 xacro 來動態產生 URDF 檔案.
○將 URDF 轉換成 SDF (Simulation Description Format)，以便 Gazebo 能夠讀取. 指令: gz sdf -p myrobot.urdf > myrobot.sdf.
○在 Gazebo 中，所有看到的物體都是模型，模型由連桿 (links) 和關節 (joints) 組成.
○連桿可以是簡單的形狀或是使用者匯入的自訂網格 (.dae, .obj, .stl).
○可以使用 Blender 設計 3D 模型.
2.5.建立 Gazebo 世界：
○使用 .world 檔案來描述 Gazebo 模擬的環境.
○可以使用 Gazebo 的 Building Editor 來建立牆壁、地板、樓梯等.
2.6.啟動 Gazebo 模擬環境
○使用 roslaunch <package_name> <launch_file>.launch 指令啟動 Gazebo.
○例如，啟動空的 Gazebo 世界： roslaunch gazebo_ros empty_world.launch.
○加入機器手臂模型到模擬環境中.
○可以使用 rosrun gazebo_ros spawn_model 指令產生機器人模型.
2.7.控制機器手臂：
○使用 ROS 節點來控制 Gazebo 中的機器手臂.
○使用 gazebo_ros_control plugin 來控制機器手臂關節.
○透過 ROS 的 topic 來傳遞控制指令.
○可以使用 rostopic list 指令來檢視目前的 topics.
○使用 rosservice list 指令來檢視目前的 services.
○建立控制節點，發布控制指令給機器手臂.
○使用 rosrun <package_name> <node_name> 指令來啟動控制節點.
2.8.使用 Rviz 視覺化模擬：
○使用 Rviz 來視覺化 Gazebo 模擬環境中的機器人、感測器數據等.
○Rviz 可以顯示相機、雷達等感測器資料.
○使用 Rviz 的 Add 功能，加入顯示框，選擇要顯示的 topic.
2.9.測試與驗證：
○在 Gazebo 模擬環境中測試機器手臂的控制演算法.
○驗證機器手臂是否能按照預期執行動作.
○使用各種感測器資料，例如雷射雷達、攝影機等，來模擬真實世界環境.
2.10.進階功能
○使用 Gazebo 的外掛程式 (plugin) 來擴展模擬功能，例如控制機器人輪子的轉速.
○使用 Gazebo bridge 將感測器資料傳遞到 ROS2.
○使用 ROS 的 MoveIt! 套件進行機器手臂的運動規劃.
○可使用鍵盤來控制模擬機器人移動. 例如 rosrun <package_name> <teleop_node>.py.
3#注意事項
3.1●物理引擎：Gazebo 使用物理引擎來模擬真實世界的物理特性，如重力、摩擦力、碰撞等.
3.2●模型編輯：Gazebo 提供模型編輯器，用於建立、修改模型.
3.3●多機器人模擬：Gazebo 支援多機器人模擬.
3.4●鎖步：注意 PX4 和 Gazebo 之間沒有鎖步機制，Gazebo 不會等待 PX4 完成計算.
3.5●摩擦力設定: URDF 不支援摩擦力的設定，需要使用 Gazebo tag 額外設定.
3.6●Gazebo 參數設定：可設定 Gazebo 的渲染引擎 (ogre 或 ogre2), 環境光, 背景顏色等.
4#相關資源
4.1●Gazebo 官方網站和教學.
4.2●ROS Wiki Gazebo 相關教學.
4.3●ROS 模擬套件.
4.4●Github 上有許多 Gazebo 的模型和模擬範例.
4.5●Youtube 上有 Gazebo 的教學影片.
5#總結，在 ROS 環境下，利用 Gazebo 模擬機器手臂需要先建立好 ROS 和 Gazebo 的開發環境，
接著建立機器手臂模型、Gazebo 世界，並透過 ROS 節點控制模擬環境中的機器手臂。
整個過程涉及許多 ROS 和 Gazebo 的基礎概念，建議從簡單的範例開始練習。
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